Abteilung Aquatische Ökologie

Der alpine Raum ist geprägt von oft komplexen geologischen und hydrogeologischen Verhältnissen, weist jedoch zugleich ein hohes geothermisches Potenzial auf, bedingt durch tektonische Strukturen und tiefreichende hydrothermale Strömungssysteme. Die Exploration geothermischer Ressourcen, insbesondere der Tiefengeothermie, ist jedoch mit zahlreichen Herausforderungen verbunden. Dazu zählen eine oft limitierte Datenverfügbarkeit, erhebliche Unsicherheiten hinsichtlich der geologischen Strukturen sowie der hydraulischen und thermischen Eigenschaften des Untergrunds ebenso wie administrative, ökologische und wirtschaftliche Risiken. Eine Bewertung geothermischer Potenziale (d. h. der Temperaturen und der Grundwasserfündigkeit) und der langfristigen Nachhaltigkeit beim Betrieb geothermischer Anlagen erfordert verlässliche Tools. Diese sollen insbesondere eine optimale Nutzung der wenigen verfügbaren Untergrunddaten über den tiefen Untergrund ermöglichen und die Integration der erzeugten Informationen in die Planung von Geothermieprojekten erleichtern. Der hier vorgestellte Modellierungsansatz für die hydrothermale Zirkulation im komplexen geologischen Untergrund des Oberwallis liefert grundlegende Informationen zu Grundwasserströmung (Fündigkeit) und Wärmetransport (Temperatur). Diese Ergebnisse stellen einen wichtigen Mehrwert für die Erstellung von Potenzialkarten dar, insbesondere im Rahmen von Play-Fairway-Analysen (PFA) und bei der Erarbeitung konsolidierter Planungsgrundlagen.

L'environnement alpin se caractérise par des conditions géologiques et hydrogéologiques souvent complexes, mais présente en même temps un potentiel géothermique élevé, en raison de la présence de structures tectoniques actives et de systèmes d'écoulement hydrothermal profonds. L'exploration des ressources géothermiques, en particulier en géothermie profonde, pose cependant de nombreux défis: une disponibilité souvent limitée des données, des incertitudes importantes concernant les structures géologiques, ainsi que leurs propriétés hydrauliques et thermiques du sous-sol, sans oublier les enjeux administratifs, environnementaux et économiques. L'évaluation du potentiel géothermique (c'està-dire des températures et de l'exploitabilité des eaux souterraines) ainsi que la détermination de la viabilité à long terme d'une centrale géothermique nécessitent des outils de modélisation fiables. Ceux ci doivent permettre une valorisation optimale des rares données disponibles du sous sol profond, tout en facilitant leur intégration dans la planification des projets géothermiques. La modélisation du flux hydrothermal à travers le sous-sol hétérogène du Haut-Valais présentée ici constitue une approche prometteuse pour fournir des informations de base précieuses sur l'écoulement des eaux souterraines (exploitabilité) et du transport de chaleur (température). Ces résultats constituent une valeur ajoutée importante pour l'établissement de cartes de potentiel, en particulier dans le cadre des analyses du type Play Fairway (PFA) et de l'élaboration de bases de planification consolidées.

Alpine landscapes are being rapidly transformed, being fueled by ongoing environmental change and glacial recession. Glacial recession has caused emergence of new stream channels as well as changes in the physico-chemistry of surface waters embedded in glaciated landscapes. Our research examined temporal changes in the physico-chemistry and macroinvertebrates during (1) the elongation of a glacial stream and (2) among different alpine lake networks (inlets, outlets, and downstream sites) over the last 24/25 years. The glacial stream study revealed rapid colonization of the emergent stream following deglaciation as well as colonization of previous sites by novel taxa (some from lower elevations). The water physico-chemical data revealed changes in the habitat template of sites over the study period, especially in respect to water temperature and turbidity. The lake network study also showed changes in macroinvertebrate assemblages over the observation period as well as differences on the basis of lake location and type. Here, lake outlet water temperatures increased more over time at northern than southern Alpine lakes. Further, kryal and rhithral lake outlets differed in response regarding water physico-chemistry and macroinvertebrate diversity. Both studies highlight the importance of monitoring alpine surface waters for better understanding of abiotic and biotic responses to landscape transformation resulting from ongoing and rapid environmental change, especially in relation to glacial recession.

Formally describing cryptic species is essential for conservation and protection purposes and to enable their use in environmental monitoring. The current scientific practice in many invertebrate groups requires assigning the original morphospecies name to a particular genetic lineage before formally describing the other lineages of the morphospecies and providing an exhaustive morphological characterization for each described lineage of the morphospecies. These practices considerably delay—and may even hinder—the scientific description of cryptic species. Furthermore, it may lead to confusion if the same name refers to both the entire morphospecies and a particular lineage. Here, we propose some recommendations to accelerate the description of cryptic species and avoid taxonomic confusion. They include assigning a new name to each lineage of the morphospecies without (necessarily) first obtaining DNA from the morphospecies holotype or paratype(s) or designating a neotype, providing a basic morphological diagnosis in the cryptic species descriptions, and systematically following the morphospecies names by 'sensu lato' or 'species group' when referring to the entire morphospecies and by 'sensu stricto' when referring to the original lineage. Our recommendations could contribute to rapidly increasing the proportion of scientifically described cryptic species and enhancing the consideration of cryptic species in ecological assessments and conservation/protection programmes.